JP5636969B2 - 樹脂成形リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、磁性体粉末が充填された樹脂に巻線を埋め込んで成形することにより製造される樹脂成形リアクトルに関する。

樹脂成形リアクトルは、磁性体粉末が混入された樹脂に、樹脂絶縁部材で被覆された巻線を埋め込んで成形することにより製造される（例えば、特許文献１を参照）。なお、磁性体粉末が混入された樹脂は、リアクトルの磁心としての機能を有するとともに、樹脂絶縁部材は、巻線と、リアクトルの磁心となる樹脂とを電気的に絶縁する機能を有する。

ところで、上記特許文献１に記載の樹脂成形リアクトルでは、その電気的特性を考慮した場合に、以下の問題がある。図１３は、従来の樹脂成形リアクトルの構造を示す断面図である。

図１３に示すように、従来の樹脂成形リアクトル１０１では、巻線１０２の周囲に形成された磁路の内周側の周長Ｌａ（以下、内周側周長Ｌａという）が、磁路の外周側の周長Ｌｂ（以下、外周側周長Ｌｂという）よりも短くなる。すなわち、磁路に誘導される磁界が磁路の内周側で強くなるとともに外周側で弱くなるという磁界の不均一が生じる。このため、巻線１０２に流れる電流値を徐々に大きくしていくと、磁路の内周側の磁心のほうが外周側の磁心よりも早く磁束密度が飽和してしまうため、直流重畳特性が悪化し易い。

ここで、巻線１０２に印加する起磁力Ｆと、内周側周長Ｌａの経路上で発生する磁界の平均値Ｈａ（以下、内周側磁界平均値Ｈａという）または外周側周長Ｌｂの経路上で発生する磁界の平均値Ｈｂ（以下、外周側磁界平均値Ｈｂという）との間には、アンペールの法則に基づき、下式（１）で表される関係が成り立つ。このため、内周側磁界平均値Ｈａと外周側磁界平均値Ｈｂとの間には、下式（２）で表される関係が成り立つ。

したがって、外周側周長Ｌｂと内周側周長Ｌａとの比が大きいほど、内周側磁界平均値Ｈａと外周側磁界平均値Ｈｂとの比が大きくなり、直流重畳特性の悪化が顕著となる。なお、樹脂成形リアクトル１０１の構造的要因を考慮すると、外周側周長Ｌｂの磁路と巻線１０２との間の横方向距離Ｗｍが大きくなるほど、或いは巻線１０２の横方向寸法Ｗｃ１または縦方向寸法Ｗｃ２が小さくなるほど、周長比（Ｌｂ／Ｌａ）が大きくなり、直流重畳特性の悪化が顕著に現れる。

このため、従来の樹脂成形リアクトル１０１のようなリアクトル構造において、使用する材料を変えることなくリアクトル体格の小型化を目指すこと、すなわち、巻線１０２を小型化することによって、限られた体格の中にリアクトルを構成することが困難となる。

一方、リアクトル体格の小型化のためには、巻線１０２の体格ではなく磁心の体格を小型化することも考えられる。しかし、直流重畳特性を維持するため、以下の理由により、磁心の体格を小型化することはできない。

リアクトルに蓄積されるエネルギーは、磁心の中に磁気エネルギーの形で保たれる。すなわち、リアクトル１０１のエネルギーＥは、磁心の体格Ｖと、磁心の単位体積当りの磁気エネルギーＤとを用いて、下式（３）で表される。

ここで、単位体積当りの磁気エネルギーＤは、磁性材料によって決定される上限値Ｄｍを有し、磁気エネルギーＤが上限値Ｄｍを超えると磁心の磁気特性が失われることが知られている。このときのリアクトル１０１のエネルギーが、リアクトル１０１に蓄えることのできるエネルギーの上限値Ｅｍ（以下、リアクトルエネルギー上限値Ｅｍという）であり、このときの巻線電流値Ｉｍ（以下、エネルギー上限電流値Ｉｍという）とリアクトル１０１のインダクタンスＬとを用いて、下式（４）で表される。このため、エネルギー上限電流値Ｉｍは、下式（５）で表される。

したがって、エネルギー上限電流値Ｉｍを超える電流を巻線１０２に流しても、リアクトル１０１は、リアクトルエネルギー上限値Ｅｍを超えてエネルギーを蓄えることができず、リアクトルの電気的特性を維持することができなくなる。すなわち、エネルギー上限電流値Ｉｍは、リアクトルに通電できる限界の電流値であり、直流重畳特性を特徴付けるパラメータである。なお、リアクトル１０１の材料とインダクタンスの仕様を変更しない場合には、上式（５）に基づいて、下式（６）で表される関係が成り立つ。

上式（６）は、直流重畳特性が磁心体格Ｖのみによって特徴付けられることを表している。したがって、直流重畳特性を維持するためには、磁心体格Ｖを低減することができない。

このような問題に対して、磁路の外周側よりも内周側の方で幅が大きくなるように形成されたスリット状ギャップを磁心に設けることにより、磁心を通過する磁束密度の不均一を緩和し、小型化による直流重畳特性の悪化を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００７−１９４０２号公報 特開平８−１１５８２５号公報

しかし、磁性粉末が混入された樹脂内に巻線を埋め込むことで製造される樹脂成形リアクトルにおいて上記ギャップを設けるためには、巻線を樹脂内に埋め込んだ後に上記ギャップを樹脂に形成するという製造工程が追加されることになり、樹脂成形リアクトルの利点である製造の容易さが損なわれるという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、小型化と直流重畳特性の悪化の抑制との両立を、製造の容易さを損なうことなく実現できる樹脂成形リアクトルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の樹脂成形リアクトルは、導線を巻回して形成され、電気絶縁性を有する樹脂を材料として構成された樹脂絶縁部材により露出面が被覆された巻線と、巻線を収納するケースと、磁性粉末と樹脂との混合物であり、ケース内に収納された巻線を覆うようにケース内に充填されるコアとを有する。

すなわち、ケースに巻線を収納した後に、磁性粉末と樹脂との混合物であるコアをケース内に注入し、注入したコアを硬化させることにより、樹脂成形リアクトルが製造される。

そして、コアよりも透磁率が低い材料で構成され、巻線への通電で巻線の周囲に生じる磁束により形成された閉磁路のうちの一部ないし全部が内部を通過するようにケース内に配置される樹脂ギャップ部材を備え、樹脂ギャップ部材は、巻線と樹脂ギャップ部材との間の距離が大きくなるほど、閉磁路が樹脂ギャップ部材の内部を通過する距離が短くなるように形成されている。これにより、閉磁路において、内周側のほうが外周側よりも低透磁率領域を通過する割合が多くなるため、巻線の周囲に生じる閉磁路において、その内周側と外周側との間における磁心を通過する磁束密度の不均一を緩和することができる。

そして、樹脂ギャップ部材と樹脂絶縁部材とは、あらかじめ構造的に一体となって巻線上に固定されるように形成される。このため、一体となっている巻線と樹脂ギャップ部材とをケース内に収納した後に、磁性粉末と樹脂との混合物であるコアをケース内に注入し、注入したコアを硬化させることにより、樹脂成形リアクトルを製造することができる。すなわち、ケース内に注入したコアを硬化させた後にギャップを形成するという製造工程を省略することができる。これにより、樹脂成形リアクトルの利点である製造の容易さを損なうことなく、小型化と直流重畳特性の悪化の抑制との両立を実現できる。

また、請求項１に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、巻線の巻回方向に直交する巻線断面が多角形状に形成されている場合には、巻線の周囲で多角形状となる閉磁路の角部で磁束が集中して、特に角部の内周側で磁束密度が高くなり飽和し易くなるため、請求項２に記載のように、樹脂ギャップ部材が、多角形状の角部において、樹脂絶縁部材と連結されるようにするとよい。これにより、磁束密度が飽和し易い閉磁路の角部における磁束密度の不均一を緩和することができ、小型化による直流重畳特性の悪化を抑制することができる。

また、請求項１または請求項２に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、請求項３に記載のように、樹脂ギャップ部材が、磁性粉末が混入された樹脂を材料としてあらかじめ巻線上に一体的な構造として固定されるように形成されるようにしてもよい。

このように構成された樹脂成形リアクトルでは、樹脂ギャップ部材が若干の磁性を有するために、樹脂ギャップ部材から巻線に漏洩する磁束が少なくなり、巻線に渦電流が誘導されることによる渦電流損が低減されるため、本発明の樹脂成形リアクトルの電気的特性を向上させることができる。

また、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、請求項４に記載のように、樹脂ギャップ部材および樹脂絶縁部材と、ケースの一部または全部とがあらかじめ巻線上に一体的な構造として固定されるように形成されるようにしてもよい。

このように構成された樹脂成形リアクトルによれば、その製造工程において、樹脂ギャップ部材が固定された巻線と、ケースの一部または全部とを別々ではなく一体として持ち運ぶことができ、樹脂成形リアクトルの製造工程を簡略化することができる。

また、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、請求項５に記載のように、複数の巻線が、１つのケース内に収納されるようにしてもよい。
このように構成された樹脂成形リアクトルによれば、複数の巻線を１つのケース内に収納した後に、磁性粉末と樹脂との混合物であるコアをケース内に注入し、注入したコアを硬化させることにより、巻線の個数に応じた複数の樹脂成形リアクトルが製造される。つまり、複数の巻線のそれぞれについて別々に、ケース内にコアを注入する工程（以下、コア注入工程という）を行うことなく、１回のコア注入工程で複数の樹脂成形リアクトルを製造することができる。このため、複数の樹脂成形リアクトルを製造する場合の製造工程を簡略化することができる。

また、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、請求項６に記載のように、ケースは、ケース内に収納されている巻線の一部を、ケースの外側に突出させるための貫通孔が形成されているようにしてもよい。

このように構成された樹脂成形リアクトルによれば、ケース内に収納されている巻線の一部を、ケースの外側に突出させることができる。このため、この突出部分を、ヒートシンクに接触させることによって、巻線の銅損による発熱を上記突出部分から放出して巻線を冷却することができ、樹脂成形リアクトルの放熱効率を向上させることができる。

また、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、請求項７に記載のように、ケース内に収納されている巻線の少なくとも一部分は、その表面を被覆している樹脂絶縁部材を介して、ケースの内面に接触しているようにしてもよい。

このように構成された樹脂成形リアクトルによれば、巻線の銅損による発熱を巻線とケースの内面との接触部分から放出して巻線を冷却することができる。つまり、巻線を冷却するヒートシンクとしてケースを利用することにより、樹脂成形リアクトルの放熱効率を向上させることができる。

また、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトルにおいて、請求項８に記載のように、ケース内に収納されている巻線の内周側に形成された中空孔をその一端側開口部から他端側開口部に貫通して巻線を仕切るとともに、一部がケースの内面に接触する仕切部材を備えるようにしてもよい。

このように構成された樹脂成形リアクトルでは、巻線の中空孔内に充填されているコアと仕切部材とが接触し、さらに仕切部材がケースの内面に接触しているため、巻線の中空孔内に充填されているコアの熱をケースから放出してコアを冷却することができる。つまり、巻線の中空孔内に充填されているコアを冷却するヒートシンクとしてケースを利用することにより、樹脂成形リアクトルの放熱効率を向上させることができる。

樹脂成形リアクトル１の斜視図および断面図である。 巻線２および樹脂ギャップ部材５の斜視図である。 巻線２と樹脂ギャップ部材５の収納方法を説明する斜視図である。 樹脂成形リアクトル１の平面図および断面図である。 樹脂成形リアクトル１１の斜視図、及び巻線２と樹脂ギャップ部材５の収納方法を説明する斜視図である。 樹脂成形リアクトル２１の断面図である。 巻線２と樹脂ギャップ部材５とケース蓋部２６の斜視図である。 樹脂成形リアクトル３１の断面図、及び巻線２、ケース３３、および樹脂ギャップ部材５の斜視図である。 樹脂成形リアクトル４１の断面図、及び巻線４２と樹脂ギャップ部材４５の収納方法を説明する斜視図である。 樹脂成形リアクトル５１の断面図および平面図である。 別の実施形態の樹脂成形リアクトルの斜視図である。 別の実施形態の樹脂成形リアクトルの断面図である。 従来の樹脂成形リアクトル１０１の構造を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
図１（ａ）は、本実施形態の樹脂成形リアクトル１の斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面部を示す図である。図２（ａ）は、巻線２の斜視図である。図２（ｂ）は、巻線２および樹脂ギャップ部材５の斜視図である。

樹脂成形リアクトル１は、図１（ａ）に示すように、巻線２、ケース３、コア４、および樹脂ギャップ部材５を備えている。
これらのうち巻線２は、図２（ａ）に示すように、平角線を略矩形状に周回するように巻回して形成されている。なお、巻線２の両端部２ａ，２ｂは、矩形を構成する４辺のうちの１辺からこの１辺に対して垂直方向に突出するように配置されている。さらに、巻線２を構成する平角線の表面は、樹脂絶縁部材により被覆されている。これにより、巻線２は、その周囲と電気的に絶縁される。

またケース３は、図１（ａ）に示すように、例えばアルミニウムを材料として、直方体の箱形状に形成されており、その内部に巻線２を収納可能に構成されている。なおケース３は、直方体を構成する６面のうちの１面に、巻線２を挿入するための開口部３ａが形成されており、この開口部３ａを介して巻線２がケース３の内部に収納される。

またコア４は、磁性粉末（例えば、カーボニル鉄粉）と樹脂（例えば、エポキシ系樹脂）との混合物であり、ケース３の内部に充填されて、樹脂成形リアクトル１の磁心として機能する。

また樹脂ギャップ部材５は、図２（ｂ）に示すように、コア４よりも透磁率が低い樹脂（本実施形態では、磁性粉末が混入された樹脂）を材料として、巻線２における略矩形状の長辺部分を覆うように形成されている。そして樹脂ギャップ部材５は、図１（ｂ）に示すように、巻線２の周囲に形成される略矩形状の磁路ＭＰ１，ＭＰ２の角部に配置される。なお、樹脂ギャップ部材５は、巻線２からの距離Ｌｓが大きくなるほど、樹脂ギャップ部材５内を磁路ＭＰ１，ＭＰ２が通過する距離が短くなるように形成されている。さらに、樹脂ギャップ部材５は、例えば射出成形法などの成形加工法を用いて、あらかじめ巻線２上に一体的な構造として固定されるように形成される。なお、ギャップ部材５は、あらかじめ樹脂成形された部品を、巻線２を挟み込むように嵌合（もしくは接着）したり、巻線２上に樹脂絶縁部材を射出成形法で成形し、ギャップ部材５を融着で樹脂絶縁部材上に接合したりすることで、巻線を含めた一体的な構造として形成されてもかまわない。

次に、樹脂成形リアクトル１の製造手順を説明する。図３は、巻線２と樹脂ギャップ部材５をケース３内に収納する方法を説明する斜視図である。図４（ａ）は、樹脂成形リアクトル１の平面図である。図４（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面部を示す図である。

図３に示すように、巻線２の矩形を構成する４辺のうち、両端部２ａ，２ｂが配置されている側の辺２ｃと対向する辺２ｄをケース３の開口部３ａに向けて、樹脂ギャップ部材５が一体的に形成されている巻線２を開口部３ａ内に挿入することにより、巻線２と樹脂ギャップ部材５をケース３内に収納する。これにより、巻線２の両端部２ａ，２ｂは、図４（ａ）に示すように、開口部３ａから突出するように配置される。

なお、ケース３は、図４（ｂ）に示すように、直方体を構成する６面のうち開口部３ａと対向する面３ｂにおいて、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部のみをケース３内部から引き出すための貫通孔３ｃが形成されている。このため、巻線２がケース３内に収納されている状態で、貫通孔３ｃが下になり開口部３ａが上になるようにケース３を配置すると、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部が貫通孔３ｃから突出するとともに、樹脂ギャップ部材５における巻線２の辺２ｄ側の端部とケース３の面３ｂの内側とが当接し（例えば、図４（ｂ）における当接部ＴＣを参照）、巻線２がケース３内で直立した状態となる。

この状態で、磁性粉末が混入された樹脂（コア材）をケース３の開口部３ａから注入し、注入した樹脂を硬化させる。これにより、図１（ａ）に示す樹脂成形リアクトル１が製造される。

このように構成された樹脂成形リアクトル１は、コア４よりも透磁率が低い材料で構成され、巻線２への通電で巻線２の周囲に生じる磁束により形成された閉磁路のうちの一部もしくは全部が内部を通過するようにケース３内に配置される樹脂ギャップ部材５を備え、樹脂ギャップ部材５は、巻線２と樹脂ギャップ部材５との間の距離が大きくなるほど、閉磁路が樹脂ギャップ部材５の内部を通過する距離が短くなるように形成されている。これにより、閉磁路において、内周側のほうが外周側よりも低透磁率領域を通過する割合が多くなるため、巻線２の周囲に生じる閉磁路において、その内周側と外周側との間における磁心を通過する磁束密度の不均一を緩和することができる。

そして、樹脂ギャップ部材５と樹脂絶縁部材とは、あらかじめ構造的に一体となって巻線上に固定されるように形成される。このため、一体となっている巻線２と樹脂ギャップ部材５とをケース３内に収納した後に、磁性粉末と樹脂との混合物であるコア４をケース３内に注入し、注入したコア４を硬化させることにより、樹脂成形リアクトル１を製造することができる。すなわち、ケース３内に注入したコア４を硬化させた後にギャップを形成するという製造工程を省略することができる。これにより、樹脂成形リアクトル１の利点である製造の容易さを損なうことなく、小型化と直流重畳特性の悪化の抑制との両立を実現できる。

なお、巻線２の巻回方向に直交する巻線断面が多角形状に形成されているため、巻線２の周囲で多角形状となる閉磁路の角部で磁束が集中して、特に角部の内周側で磁束密度が高くなり飽和し易くなる。これに対し、樹脂成形リアクトル１では、樹脂ギャップ部材５が、多角形状の角部において、樹脂絶縁部材と連結されている。これにより、磁束密度が飽和し易い閉磁路の角部における磁束密度の不均一を緩和することができ、小型化による直流重畳特性の悪化を抑制することができる。

また、ケース３は、ケース３内に収納されている巻線２の一部を、ケース３の外側に突出させるための貫通孔３ｃが形成されている。これにより、ケース３内に収納されている巻線２の一部を、ケース３の外側に突出させることができる。このため、この突出部分を、ヒートシンクに接触させることによって、巻線２の銅損による発熱を上記突出部分から放出して巻線２を冷却することができ、樹脂成形リアクトル１の放熱効率を向上させることができる。

また、樹脂ギャップ部材５は、磁性粉末が混入された樹脂を材料として形成されている。これにより、樹脂ギャップ部材５が若干の磁性を有するために、樹脂ギャップ部材５から巻線２に漏洩する磁束が少なくなり、巻線２に渦電流が誘導されることによる渦電流損が低減されるため、樹脂成形リアクトル１の電気的特性を向上させることができる。

（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。
図５（ａ）は、本実施形態の樹脂成形リアクトル１１の斜視図である。図５（ｂ）は、巻線２と樹脂ギャップ部材５をケース１３内に収納する方法を説明する斜視図である。

樹脂成形リアクトル１１は、図５（ａ）に示すように、巻線２、ケース１３、コア４、および樹脂ギャップ部材５を備えている。
これらのうちケース１３は、巻線２の矩形を構成する４辺のうちケース１３内に収納される２辺の間を仕切る仕切部材１３ａが設けられている。

また、ケース１３は、図５（ｂ）に示すように、仕切部材１３ａ、下部ケース１３ｂ、および上部ケース１３ｃを備えている。
下部ケース１３ｂは、上面と前面が開口する箱形状に形成されており、その内部に仕切部材１３ａが設置されている。また下部ケース１３ｂは、その背面の上辺部において、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部のみをケース３内部から突出させるための凹部１３ｄが形成されている。また上部ケース１３ｃは、下部ケース１３ｂの上面側の開口部を塞ぐことができる板状部材である。

次に、樹脂成形リアクトル１１の製造手順を説明する。
まず、樹脂ギャップ部材５が一体的に形成されている巻線２を、下部ケース１３ｂの上面側の開口部から、下部ケース１３ｂの下面上に載せるようにして、下部ケース１３ｂ内に収納する（図５（ｂ）の矢印Ｙ１１を参照）。このとき、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部が凹部１３ｄから突出するようにして巻線２を下部ケース１３ｂ内に設置する。そして、下部ケース１３ｂの上面側の開口部上に上部ケース１３ｃを載せることにより（図５（ｂ）の矢印Ｙ１２を参照）、上面側の開口部を塞ぐ。

その後、巻線２がケース１３内に収納されている状態で、下部ケース１３ｂの背面が下になり前面が上になるようにケース１３を配置し、さらに、磁性粉末が混入された樹脂（コア材）を下部ケース１３ｂの前面側の開口部から注入し、注入した樹脂を硬化させる。これにより、図５（ａ）に示す樹脂成形リアクトル１１が製造される。

このように構成された樹脂成形リアクトル１１は、ケース１３内に収納されている巻線２の内周側に形成された中空孔をその一端側開口部から他端側開口部に貫通して巻線２を仕切るとともに、一部がケース３の内面に接触する仕切部材１３ａを備える。これにより、巻線２の中空孔内に充填されているコア４と仕切部材１３ａとが接触し、さらに仕切部材１３ａがケース１３の内面に接触しているため、巻線２の中空孔内に充填されているコア４の熱をケース１３から放出してコア４を冷却することができる。つまり、巻線２の中空孔内に充填されているコア４を冷却するヒートシンクとしてケース１３を利用することにより、樹脂成形リアクトル１１の放熱効率を向上させることができる。

（第３実施形態）
以下に本発明の第３実施形態を図面とともに説明する。
図６は、本実施形態の樹脂成形リアクトル２１の断面図である。図７（ａ）は、巻線２と樹脂ギャップ部材５とケース蓋部２６を巻線２の両端部２ａ，２ｂ側から見たときの斜視図である。図７（ｂ）は、巻線２と樹脂ギャップ部材５とケース蓋部２６を巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部側から見たときの斜視図である。

樹脂成形リアクトル２１は、図６に示すように、巻線２、ケース２３、コア４、樹脂ギャップ部材５、およびケース蓋部２６を備えている。
これらのうちケース２３は、直方体を構成する６面のうちの１面に、巻線２を挿入するための開口部２３ａが形成されており、この開口部２３ａを介して巻線２がケース２３の内部に収納される。さらに、開口部３ａと対向する面に開口部２３ｂが形成されている。

またケース蓋部２６は、図６，７に示すように、巻線２がケース２３内に収納されている状態で開口部２３ｂを塞ぐことができるように、例えば射出成形法などの成形加工法を用いて、樹脂ギャップ部材５と同じ材料によって、樹脂ギャップ部材５とあらかじめ合体した形状に形成される板状部材である。なお、ケース蓋部２６には、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部のみをケース２３内部から突出させるための開口部２６ａが形成されている。

このように構成された樹脂成形リアクトル２１によれば、その製造工程において、樹脂ギャップ部材５が固定された巻線２と、ケース蓋部２６とを別々ではなく一体として持ち運ぶことができ、樹脂成形リアクトル２１の製造工程を簡略化することができる。

（第４実施形態）
以下に本発明の第４実施形態を図面とともに説明する。
図８（ａ）は、本実施形態の樹脂成形リアクトル３１の断面図である。図８（ｂ）は、巻線２、ケース３３、および樹脂ギャップ部材５の斜視図である。

樹脂成形リアクトル３１は、図８（ａ）に示すように、巻線２、ケース３３、コア４、および樹脂ギャップ部材５を備えている。
これらのうちケース３３は、直方体を構成する６面のうちの１面に、巻線２の両端部２ａ，２ｂをケース３３内部から突出させるための開口部３３ａが形成されている。さらに、開口部３３ａと対向する面には、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部のみをケース３３内部から突出させるための開口部３３ｂが形成されている。

そしてケース３３は、例えば射出成形法などの成形加工法を用いて、図８（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂ギャップ部材５と同じ材料によって、樹脂ギャップ部材５と同時にあらかじめ合体した形状に形成される。

このように構成された樹脂成形リアクトル３１によれば、その製造工程において、樹脂ギャップ部材５が固定された巻線２と、ケース３３とを別々ではなく一体として持ち運ぶことができ、樹脂成形リアクトル３１の製造工程を簡略化することができる。なお、樹脂で形成されているケース３３は、発熱が少ないリアクトルで用いられる。

（第５実施形態）
以下に本発明の第５実施形態を図面とともに説明する。
図９（ａ）は、本実施形態の樹脂成形リアクトル４１の断面図である。図９（ｂ）は、巻線４２と樹脂ギャップ部材４５をケース４３内に収納する方法を説明する斜視図である。

樹脂成形リアクトル４１は、図９（ａ）に示すように、巻線４２、ケース４３、コア４、樹脂ギャップ部材４５を備えている。
これらのうち巻線４２は、平角線を略円状に周回するように巻回して円筒形状に形成されている。

また樹脂ギャップ部材４５は、巻線４２における円筒部分の全体を覆うように形成されている。そして樹脂ギャップ部材４５は、巻線４２の周囲に形成される略矩形状の磁路ＭＰ４１，ＭＰ４２の角部に配置される。また、樹脂ギャップ部材４５は、巻線４２からの距離Ｌｓが大きくなるほど、樹脂ギャップ部材４５内を磁路ＭＰ４１，ＭＰ４２が通過する距離が短くなるように形成されている。さらに、樹脂ギャップ部材４５は、例えば射出成形法などの成形加工法を用いて、あらかじめ巻線４２上に一体的な構造として固定されるように形成される。

そして、巻線４２の両端部４２ａ，４２ｂは、図９（ｂ）に示すように、樹脂ギャップ部材４５を貫通して、樹脂ギャップ部材４５の外部に引き出されている。また、巻線４２を覆うように形成されている樹脂ギャップ部材４５において、巻線４２の円筒軸に沿って貫通する貫通孔４５ａが形成されている。

またケース４３は、有底円筒状に形成されており、その開口部４３ａを介して巻線４２を内部に収納可能に構成されている。なお、ケース４３の内部には、ケース４３の円筒軸に沿って底面から突出する円筒状部材４３ｂが設けられており、この円筒状部材４３ｂは、貫通孔４５ａに挿入可能な大きさに形成されている。

次に、樹脂成形リアクトル４１の製造手順を説明する。
まず、貫通孔４５ａに円筒状部材４３ｂを挿入することにより、樹脂ギャップ部材４５が一体的に形成されている巻線４２を、ケース４３の開口部４３ａから、ケース４３の底面上に載せるようにして、ケース４３内に収納する（図９（ｂ）の矢印Ｙ４１を参照）。

その後、巻線４２がケース４３内に収納されている状態で、ケース４３の円周面または底面に設けられた注入穴（不図示）から磁性粉末が混入された樹脂（コア材）を注入し、注入した樹脂を硬化させる。これにより、図９（ａ）に示す樹脂成形リアクトル４１が製造される。

このように構成された樹脂成形リアクトル４１によれば、略円状に周回するように巻回して巻線４２が円筒形状に形成されているため、矩形状に巻回した巻線と比較して、同等の体格で同じ巻数にするために必要な導線の長さを短くすることができる。このため、巻線を矩形状に巻回した場合よりも、巻線２の銅損による発熱を低減することができ、樹脂成形リアクトル４１の電気的特性を向上させることができる。

（第６実施形態）
以下に本発明の第６実施形態を図面とともに説明する。
図１０（ａ）は、本実施形態の樹脂成形リアクトル５１の断面図である。図１０（ｂ）は、樹脂成形リアクトル５１の平面図である。

樹脂成形リアクトル５１は、図１０（ａ）に示すように、巻線２、ケース５３、コア４、および樹脂ギャップ部材５５を備えている。
これらのうち樹脂ギャップ部材５５は、コア４よりも透磁率が低い樹脂を材料として、巻線２における略矩形状の長辺部分と、両端部２ａ，２ｂが配置されている側の辺２ｃと対向する辺２ｄの部分とを覆うように形成されている。そして樹脂ギャップ部材５５は、第１実施形態と同様にして、巻線２の周囲に形成される略矩形状の磁路ＭＰ１，ＭＰ２の角部に配置される。なお、樹脂ギャップ部材５は、巻線２からの距離Ｌｓが大きくなるほど、樹脂ギャップ部材５内を磁路ＭＰ１，ＭＰ２が通過する距離が短くなるように形成されている（図１（ｂ）を参照）。

またケース５３は、直方体の箱形状に形成されており、その内部に巻線２を収納可能に構成されている。なおケース５３は、直方体を構成する６面のうちの１面に、巻線２を挿入するための開口部５３ａが形成されており、この開口部５３ａを介して巻線２がケース５３の内部に収納される。

さらにケース５３は、直方体を構成する６面のうち開口部５３ａと対向する面５３ｂの内側において、樹脂ギャップ部材５５が一体的に形成されている巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部と接触して収容可能な凹部５３ｃが設けられている。したがって、巻線２の辺２ｄ近傍の端縁部は、第１実施形態と異なり、面５３ｂからケース５３の外側に向かって突出しておらず、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ケース５３内に収納される。

このように構成された樹脂成形リアクトル５１によれば、巻線２の銅損による発熱を巻線とケース５３の内面との接触部分から放出して巻線２を冷却することができる。つまり、巻線２を冷却するヒートシンクとしてケース５３を利用することにより、樹脂成形リアクトル５１の放熱効率を向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態では、１つのケースの中に１つの巻線が収納される樹脂成形リアクトルを示した。しかし、図１１に示すように、１つのケース６３の中に、複数（図１１では２つ）の巻線２が収納されるようにしてもよい。これにより、２つの巻線２を１つのケース６３内に収納した後に、磁性粉末と樹脂との混合物であるコア４をケース内に注入し、注入したコア４を硬化させることにより、巻線２の個数に応じた複数の樹脂成形リアクトルが製造される。つまり、複数の巻線２のそれぞれについて別々に、ケース内にコアを注入する工程（以下、コア注入工程という）を行うことなく、１回のコア注入工程で複数の樹脂成形リアクトルを製造することができる。このため、複数の樹脂成形リアクトルを製造する場合の製造工程を簡略化することができる。

また上記第１実施形態では、図１（ｂ）に示すように、巻線２の巻回方向に直交する巻線断面が多角形状に形成され、樹脂ギャップ部材５が、この多角形状の角部からケース３の内面にわたって形成されているものを示した。しかし、図１２に示すように、樹脂ギャップ部材５とケース３の内面との間に隙間が形成されていてもよい。これにより、巻線２がケース３内に収納されている状態でコア材をケース３の開口部３ａの一箇所から注入すると、巻線２と樹脂ギャップ部材５との間の隙間の全体にコア材が拡がるため、樹脂成形リアクトル１の製造工程を簡略化することができる。

また樹脂ギャップ部材５と樹脂絶縁部材とが、磁性粉末が混入された樹脂を材料としてあらかじめ合体している形状に形成されるようにしてもよい。

１,２１,３１,４１,５１・・・樹脂成形リアクトル、２,４２…巻線、３,１３,２３,４３,５３,６３…ケース、３ｃ…貫通孔、４…コア、５,４５,５５…樹脂ギャップ部材、１３ａ…仕切部材、２６…ケース蓋部

Claims (8)

1. 導線を巻回して形成され、電気絶縁性を有する樹脂を材料として構成された樹脂絶縁部材により露出面が被覆された巻線と、
   前記巻線を収納するケースと、
   磁性粉末と樹脂との混合物であり、前記ケース内に収納された前記巻線を覆うように前記ケース内に充填されるコアと
   を有する樹脂成形リアクトルであって、
   前記コアよりも透磁率が低い材料で構成され、前記巻線への通電で前記巻線の周囲に生じる磁束により形成された閉磁路のうちの一部ないし全部が内部を通過するように前記ケース内に配置される樹脂ギャップ部材を備え、
   前記樹脂ギャップ部材は、
   前記巻線と前記樹脂ギャップ部材との間の距離が大きくなるほど、前記閉磁路が前記樹脂ギャップ部材の内部を通過する距離が短くなるように形成されており、
   前記樹脂ギャップ部材と前記樹脂絶縁部材とは、前記コアを充填する前にあらかじめ構造的に一体となって前記巻線上に固定されるように形成される
   ことを特徴とする樹脂成形リアクトル。
2. 前記巻線は、前記巻線の巻回方向に直交する断面が多角形状に形成されており、
   前記樹脂ギャップ部材は、前記多角形状の角部において、前記樹脂絶縁部材と連結される
   ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形リアクトル。
3. 前記樹脂ギャップ部材は、磁性粉末が混入された樹脂を材料としてあらかじめ構造的に一体となって前記巻線上に固定されるように形成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂成形リアクトル。
4. 前記樹脂ギャップ部材および前記樹脂絶縁部材と、前記ケースの一部または全部とがあらかじめ構造的に一体となって前記巻線上に固定されるように形成される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトル。
5. 複数の前記巻線が、１つの前記ケース内に収納される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトル。
6. 前記ケースは、
   前記ケース内に収納されている前記巻線の一部を、前記ケースの外側に突出させるための貫通孔が形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトル。
7. 前記ケース内に収納されている前記巻線の少なくとも一部分は、その表面を被覆している前記樹脂絶縁部材を介して、前記ケースの内面に接触している
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトル。
8. 前記ケース内に収納されている前記巻線の内周側に形成された中空孔をその一端側開口部から他端側開口部に貫通して前記巻線を仕切るとともに、一部が前記ケースの内面に接触する仕切部材を備える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の樹脂成形リアクトル。